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Posté par Redbran le Samedi 10/03/2018 à 12:00
La génomique nous aide à comprendre la naissance de l'agriculture
Le passage du mode de vie de chasseur-cueilleur à celui d'agriculteur sédentaire s'est déroulé sur une période de 7 000 ans et a débuté au Proche-Orient, pour se propager à l'Europe septentrionale. De nouvelles données génomiques ont mis en évidence les processus démographiques et migratoires sous-tendant cette transformation, sans doute la plus révolutionnaire dans l'histoire de l'humanité.


Analyse échantillon datant du Néolithique. ©University of Potsdam

Il y a environ 10 000 ans, la migration de communautés humaines depuis le Proche-Orient (Le Proche-Orient est une région d'Asie et d'Afrique comprenant les pays du sud-est du bassin Levantin (mer Méditerranée). On l'englobe souvent dans le...) vers le sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) et le centre de l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent...) a introduit l'agriculture et l'élevage en Europe. Leur mode de vie (La vie est le nom donné :) remplaça celui des chasseurs-cueilleurs, mais le métissage fut limité. En revanche, la généralisation (La généralisation est un procédé qui consiste à abstraire un ensemble de concepts ou d'objets en négligeant les détails de façon à ce qu'ils puissent être...) des pratiques agricoles en Europe du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) a principalement été la conséquence d'un contact culturel, là aussi avec une circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) des gènes limitée.

Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) NeoGenHeritage, financé par l'UE, a sélectionné la Péninsule ibérique à la périphérie (Le mot périphérie vient du grec peripheria qui signifie circonférence. Plus généralement la périphérie désigne une limite...) occidentale de l'Europe, afin d'étudier la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) et les changements démographiques de cette transition vers le Néolithique. Les chercheurs ont utilisé ces données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) en conjonction avec les voies des migrations préhistoriques qui se sont propagées en Espagne et au Portugal, puis vers le nord en passant par l'Andorre.

En combinant des technologies de pointe pour l'analyse de l'ADN ancien avec la génomique (La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement d'un organisme, d'un organe, d'un cancer, etc. à l'échelle du génome, et non plus limitée à celle d'un seul...) des populations humaines, les chercheurs de NeoGenHeritage ont généré des données de génomes nucléaires complets à partir de restes préhistoriques. L'étape suivante a consisté à analyser ces génomes dans le contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui...) de la génomique des populations anciennes et modernes. Comme l'explique le professeur Guido Barbujani, coordinateur du projet, "cette approche nous a permis d'étudier les affinités génétiques des populations anciennes du nord et du sud de la péninsule ibérique, au regard des génomes humains du monde (Le mot monde peut désigner :) entier."

Combler le manque d'informations avec des données génomiques de pointe

Avant les recherches de NeoGenHeritage, les données disponibles étaient insuffisantes: on ne disposait que d'un seul génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des...) complet du Mésolithique, datant d'environ 8 000 ans, et de certains restes datant du début et du milieu du Néolithique. "Les limites de ces données, c'est que la plupart des échantillons proviennent de l'Espagne du nord et du centre, ce qui ne permet pas de comparer les zones atlantique et méditerranéenne qui, comme nous l'indiquent les archéologues, pouvaient avoir des démographies différentes," souligne le Pr Barbujani. Un autre problème était lié au fait que les précédentes analyses étaient pénalisées par le manque de marqueurs génétiques.

NeoGenHeritage a donc conçu une stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :) d'échantillonnage (L'échantillonnage est la sélection d'une partie dans un tout. Il s'agit d'une notion importante en métrologie : lorsqu'on ne peut pas saisir un événement dans son ensemble, il faut...) pour récupérer des restes humains contemporains du passage au Néolithique dans les régions méditerranéenne et atlantique. L'analyse de ces génomes complets permet de détecter des différences qui resteraient sinon insaisissables entre les individus anciens de ces deux zones littorales.

Retracer les modifications de l'ADN le long des routes migratoires

Les analyses basées sur des données à l'échelle du génome révèlent une combinaison (Une combinaison peut être :) de diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une information), voire de « vaporisation »...) culturelle et démographique, que ce soit au nord ou au sud de la Péninsule ibérique. Les génomes de tous les échantillons postérieurs au Néolithique présentent deux composants majeurs, typiques des chasseurs-cueilleurs de l'Europe de l'Ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).) et des premiers agriculteurs du Proche-Orient.

Cependant, après avoir réalisé des tests pour déterminer le mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une...) génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.), ainsi qu'une analyse d'ascendance biogéographique, les chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et impliquent...) ont pu discerner certaines différences entre les populations de chasseurs-cueilleurs des régions atlantique et méditerranéenne. Les échantillons de la région atlantique présentaient plus de points communs avec les chasseurs-cueilleurs de Mésolithique du Nord de l'Espagne.

"L'explication la plus simple de ce résultat est que les populations atlantiques et méditerranéennes de l'Ibérie étaient déjà différenciées avant le Néolithique," commente le Pr Barbujani. "Une autre raison peut être un mélange local entre les agriculteurs arrivant et le pool génétique des chasseurs-cueilleurs en place."

Une analyse pour une élucidation future

Le Pr Barbujani décrit des travaux qui devraient explorer et élucider les processus génétiques dynamiques et complexes à l'?uvre au cours de la révolution néolithique. "Une analyse continue intégrera la simulation de différents niveaux de diversité génomique dans le cadre de divers scénarios évolutionnaires. Les résultats seront comparés aux données réellement observées."

Une autre option que l'équipe souhaiterait adopter consiste à intégrer une étude similaire sur l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement...) de Cheddar, dont les restes vieux de 10 000 ans sont devenus célèbres. Considéré comme étant le premier Britannique moderne, cet homme avait des yeux bleus, une peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.) foncée ou noire et des cheveux frisés de couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) sombre. Cela permettrait de mieux comprendre les relations entre les communautés du Mésolithique européen.

Pour résumer les aspects sociaux et génétiques des recherches de NeoGenHeritage, le Pr Barbujani souligne que "nos ancêtres se sont toujours aventurés dans de nouveaux territoires, et sur leur chemin, ils ont rencontré d'autres populations et s'y sont mélangés. Il en résulte une riche mosaïque de composants génomiques qu'il est difficile, voire impossible, de faire remonter vers une origine géographique unique."

Pour plus d'information voir:
Periodic Reporting (Un compte rendu (cf J.O. du 26 octobre 2006) souvent appelé en anglais reporting est l'opération consistant, pour une entreprise, à faire rapport de son activité ou désigne le document analysant le...) for period 1 - NeoGenHeritage (Neotithic transition in the Iberian Peninsula: reviewing an old question from new technological and computational genome wide approaches)

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Source: © Union européenne, [2018] / CORDIS